Міністерство освіти і науки України

Київський національний університет будівництва і архітектури

Кафедра водопостачання та водовідведення

Індивідуальне завдання №3

Підготували:

Студентки групи ТБКВМ-24-2

Гончарова Єлизавета

Попко Ксенія

Перевірив :

доц. Копаниця Юрій Дмитрович

Київ-2026

Дано:

В = 2 м

R = 1 м

h₁ = 3 м

ρ =1000 кг/м³

Знайти: Силу Гідростатичного тиску

Розрахунок:

Глибина занурення центра ваги вертикальної проекції затвору

м

Гідростатичний тиск в центрі ваги вертикальної проекції поверхні:

Площу поверхні вертикальної проекції поверхні:

Величина горизонтальної проекції сили гідростатичного тиску:

Момент інерції поверхні відносно горизонтальної осі, яка проходить через центр ваги вертикальної проекції поверхні:

;

Глибина занурення центра тиску горизонтальної проекції сили гідростатичного тиску

Об’єм тіла тиску

Величину

Сумарну силу гідростатичного тиску на криволінійну поверхню Р.

Кут “фі” напряму дії вектору сумарної сили гідростатичного тиску на криволінійну поверхню .

Обчислення площ окремих елементів профілю:

Площа верхнього прямокутника:

Площа допоміжного квадрата:

Площа сектора чверті кола, що віднімається:

Загальна площа бічного профілю тіла тиску:

Обчислення статичних моментів площ елементів відносно вертикальної осі:

Статичний момент площі верхнього прямокутника (відстань до центра ваги x1 = 0,5 × R):

Статичний момент площі допоміжного квадрата (відстань до центра ваги xp = ):

Статичний момент чверті кола (відстань до центра ваги від кута затвора становить x4 = 0,4244 × R):

Загальний статичний момент площі складної фігури:

Визначення координати центра ваги тіла тиску (zc):

file C:\Users\Admin\OneDrive\Desktop\Нова папка\задача1

(%i1) kill(all);

(%o0) done

(%i5) ro:1000;g:9.81;R:1;B:2;h1:3;

(ro) 1000

(g) 9.81

(R) 1

(B) 2

(h1) 3

P_X

(%i6) h_c:R/2+h1,numer;

(h_c) 3.5

(%i7) p:ro*g*h_c;

(p) 34335.0

(%i8) w:R*B;

(w) 2

(%i9) P_x:p*w;

(P_x) 68670.0

(%i10) I:(B*R**3)/(12);

(I) 1/6

(%i11) h_d:h_c+(I)/(h_c*w);

(h_d) 3.5238095238095237

P_Z

(%i12) W1:(R**2-(%pi*R**2)/(4))*B,numer;

(W1) 0.42920367320510344

(%i13) W2:R*h1*B;

(W2) 6

(%i14) P_z:(W1+W2)*ro*g;

(P_z) 63070.48803414207

P

(%i15) P:sqrt(P_z**2+P_x**2);

(P) 93238.70098228985

phi

(%i16) phi:atan(P_z/P_x);

(phi) 0.7429196233894027

(%i17) phi_rg:(180/%pi)*phi,numer;

(phi_rg) 42.56615893766137

z_C

(%i20) Sp:R**2;s4:(%pi*R**2)/4;S1:R*h1;

(Sp) 1

(s4) %pi/4

(S1) 3

(%i23) mSp:R**2*(R/2);ms4:((%pi*R**2)/4)*0.4244*R,numer;mS1:R*h1*0.5;

(mSp) 1/2

(ms4) 0.33332298054587706

(mS1) 1.5

(%i24) S:Sp+S1-s4,numer;

(S) 3.2146018366025517

(%i25) mS:mSp+mS1-ms4,numer;

(mS) 1.666677019454123

(%i26) z_C:mS/S;

(z_C) 0.5184707482204391